[发明专利]以加压液体成型并填充容器的成型和填充站的注射装置

说明书

注射装置(1)包括：将加压液体(10)注射至预制件(5)中的一个注射头(25)，以及具有活塞主体(43)和活塞头(45)的一个活塞装置(20、120、220、320、420)，活塞头(45)布置成沿着活塞轴线(A)在活塞主体(43)中往复运动，活塞头以液密方式与活塞主体的密封部分协作以流体隔离活塞装置的内室(47)，活塞主体(43)具有旨在与液体源(15)流体连通的入口管(39、439)以允许液体进入内室(47)。活塞主体(43)包括用于将加压液体从内室(47)递送至注射头(25)的至少两个出口管(41A、41B；241A、241B、241C)，每个出口管(41A、41B；241A、241B、241C)通向内室(47)并且限定内室(47)的壁(46)中的出口端口(63A、63B；263A、263B、263C)，每个出口端口定心在出口端口中心上，其中，所有出口端口中心在内室的相同的径向平面中延伸，距活塞轴线(A)的距离相同并且以规律的方式围绕活塞轴线(A)成角度布置。

技术领域

本发明涉及使用液体使预制件变形并且利用所述液体填充所获得容器从而由预制件成型为容器的、被称为液压成型的领域。

本发明涉及用于使用加压液体将预制件成型为容器并且填充所述容器的成型和填充站的注射装置。

本发明还涉及用于使用加压液体将预制件成型为容器并且填充所述容器的方法。

背景技术

常规注射装置包括活塞装置，该活塞装置包括内室，在内室中对液体加压，并且注射头或注射喷嘴流体连接至活塞装置。连接管道从内室的出口端口朝向注射喷嘴传递加压液体。当注射装置是液压成型站的一部分时，注射装置设计成以适合于迫使预制件抵靠模腔的壁的预定压力分布和流动速度来注射液体，其中，该模腔具有待生成的容器的形状。有利地，注射液体是待包含于成型容器中的最终产品。

在容器或瓶子生产之前，活塞装置和注射头都必须利用液体以最小的液体损失清除空气。在本专利说明书后文中，该操作阶段称为“空气清除”。

连接至注射头的活塞装置的另一操作阶段将允许活塞装置的内室中的液体通过排水口从内室中排出。排水口众所周知的位置是在内室的最低点处。

对于生产模式，活塞装置布置为将液体从液体源吸出并以预定压力和流动速度将其注射在注射头中。内室中的最大压力很高，例如高达60巴，优选地低于40巴。具体地当液压成型站在低于预制件材料的玻璃化转变温度的温度之下使用成型液体时，活塞速度可高达1m/s，产生达到200l/s的流动。此外，为了实现液压成型站的高生产效率，活塞头还以高频率(诸如，1Hz)前后移动。

发明人已发现发生在液压成型站的活塞装置中的问题。因为这种活塞装置必须同时以高液体压力和高流动速度操作，活塞及其密封垫片可能遭受朝向活塞主体横向推动活塞的机械作用力，特别是在一段时间之后，具有损坏密封垫片以及经历局部和早期磨损问题的风险，从而增加系统的维护频率和维护成本。当垫片磨损时，不再能够确保活塞头与活塞主体之间的液密性，并且活塞装置不再能够实现其对液体加压和朝向注射头推动液体的功能。另外，使用这种状态下的活塞装置将导致液体从活塞装置中泄漏而污染液压成型站。

本发明的一个目的在于提供降低上文提及的磨损风险的注射装置。

在产品转换的情况下，利用新产品进行的推动必须不产生产品损失或尽可能最小化产品损失。

卫生在所有过渡和所有生产步骤中是非常重要的标准，以在饮料产品的情况下从直接食物接触立场或对于非食物产品在皮肤接触立场保证消费者安全。为此目的，在任何生产之前，进行原位清洁(CIP)循环。CIP循环还在生产阶段期间以定期间隔进行。CIP循环可根据所生成的产品的类型以及根据生产规范变化。重要的是，在该循环期间，可生成湍动流，以移除与成型产品接触的注射装置的任何区域的任何残留污染物或微生物。为了确保清洁产品流到达与产品接触的所有凹口和部分，在密封部和垫片上采用特殊护理。